2023廣域電磁法技術(shù)規(guī)程

廣域電磁法技術(shù)規(guī)程II目 次前言 III范圍 1規(guī)性用件 1術(shù)和義縮語符號 1語定義 1略語 2號計(jì)單位 2總則 3用圍 3用件 3量置測模式 3技設(shè)計(jì) 3制則 3料集踏勘 4量置參選擇 4網(wǎng)計(jì) 5作度 5法驗(yàn) 6計(jì)編寫 6計(jì)審與更 6儀設(shè)備 6本求 6查測試 7用維護(hù) 8野測量 8性數(shù)定 8源設(shè) 8收置設(shè) 9線測布設(shè) 9全施 10據(jù)集 量查和蓋點(diǎn) 外作量價(jià) 外料收 12資處與釋 14料理 14料釋 14IIII報(bào)編與料交 15寫求 15告容 15要件 15料交 15附錄A（資性廣磁法量式方及圍 16附錄B（資性廣磁法種量式計(jì)公式 19附錄C（資性廣磁法作數(shù)選取 23附錄D（規(guī)性廣磁法器備要術(shù)標(biāo)要求 25附錄E（規(guī)性廣磁法外測作錄表 2611廣域電磁法技術(shù)規(guī)程范圍（GB／T14499地球物理勘查技術(shù)符號GB／T18314全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范DZ／T0069地球物理勘查圖圖式圖例及用色標(biāo)準(zhǔn)DZ／T0153物化探工程測量規(guī)范下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1.1收發(fā)距 offset測點(diǎn)至發(fā)射場源中心點(diǎn)之間的距離。3.1.2趨膚度 skindepth電磁波透入介質(zhì)的深度。電磁波傳播到該深度時(shí)，振幅衰減1/e倍。3.1.3感應(yīng)數(shù) inductionnumber以趨膚深度歸一化后的收發(fā)距，也稱為電距離。3.1.4近區(qū) nearfield感應(yīng)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1時(shí)的場。3.1.5遠(yuǎn)區(qū) farfield感應(yīng)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1時(shí)的場，也稱為平面波區(qū)。223.1.6過渡區(qū) transitionzone介于近區(qū)和遠(yuǎn)區(qū)之間的場。3.1.7廣域磁法 widefieldelectromagneticmethod3.1.8E-Ex廣電法 E-Exwidefieldelectromagneticmethod采用兩端接地的導(dǎo)線作為電磁信號發(fā)射場源，測量水平電場的x分量的廣域電磁法。3.1.9E-Eφ域磁法 E-Eφwidefieldelectromagneticmethod采用兩端接地的導(dǎo)線作為電磁信號發(fā)射場源，測量水平電場的切向（φ）分量的廣域電磁法。3.1.10TM模式 transversemagneticmode發(fā)射電極AB、接收電極MN及測線方向垂直于地質(zhì)構(gòu)造方向布設(shè)。3.1.11TE模式 transverseelectricmode發(fā)射電極AB、接收電極MN及測線方向平行于地質(zhì)構(gòu)造走向布設(shè)。縮略語下列縮略語適用于本文件。WFEMWideFieldElectroMagneticmethod廣域電磁法常用術(shù)語對應(yīng)的符號和計(jì)量單位見表1。表1 常用號計(jì)單位序號術(shù)語名稱符號計(jì)量單位（名稱）1供電極距ABm，km（米或千米）2發(fā)射電流強(qiáng)度IA（安培）3接收極距MNm（米）4收發(fā)距rm，km（米或千米）5目標(biāo)體埋深hm，km（米或千米）6趨膚深度δm，km（米或千米）7探測深度Dm，km（米或千米）33表1 常術(shù)符號計(jì)單（）序號術(shù)語名稱符號計(jì)量單位（名稱）8最大探測深度Dmaxm，km（米或千米）9電場振幅Ex，Ey，mV／km（毫伏每千米）10磁場振幅Hx，Hy，Hzγ，nT（伽瑪或納特）11視電阻率aΩ·m（歐姆·米）12電阻率Ω·m（歐姆·米）13電導(dǎo)率S／m（西門子每米）14裝置電阻RABΩ（歐姆）15線路電阻RLΩ（歐姆）16接地電阻RGΩ（歐姆）17真空磁導(dǎo)率04π×10-7H／m（亨利每米）18均方相對誤差m%（百分比）總則（（參見附錄A.1）。A.2。各BE-ExE-EφTMTE兩種測量模式。44發(fā)射裝置設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下技術(shù)要求：rDmax3（C）；AB1km~3km；3°；接收裝置設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下技術(shù)要求：55接收電極MN20m～200m；E-ExE-EφFL(1)(2)L0.fL 1)max式中：max

fL356

2......................................................................2)fL——探測最深目標(biāo)時(shí)所需要的頻率，單位為赫茲（Hz）；Dmax——最深目標(biāo)的深度，單位為米（m）；——估計(jì)的測區(qū)大地平均電阻率，單位為歐姆·米（Ω·m）。GB／T18314DZ／T0153。表2 測網(wǎng)度比例尺線距km點(diǎn)距km1:1000001～40.5～11:500000.5～20.25～0.51:250000.25～10.1～0.251:100000.1～0.50.05～0.11:50000.05～0.250.02～0.051:20000.02～0.10.01～0.022。7.7.3(8)(9)I3%，II5%，III7%。1/3。665.2.35.2.3儀器主要性能指標(biāo)應(yīng)達(dá)到附錄D1000V2MΩ/km。77500V5MΩ/km。于903%。90(3(41%。AiAiAinm ni1

100%................................(3)iA(4)i2式中：m——兩次標(biāo)定的相對誤差；i——頻點(diǎn)號（i=1，2，3，…，n）；n——頻率個(gè)數(shù)；Ai——i——Ai——第一致性測定1nmcAA2nc1nmcAA2nci1j1ij im'

............................(5)式中：

mcAiAijmccj1

....................................(6)m——一致性測定均方相對誤差；n——頻點(diǎn)個(gè)數(shù)；mc——儀器臺(tái)（道）數(shù)；Aij——第j臺(tái)儀器第i個(gè)頻點(diǎn)電位差；88Ai——各儀器第i頻點(diǎn)電位差平均值。穩(wěn)定性測定應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)要求：90（6.2.3(5)(6)3；6.1.180。99AB坐標(biāo)按照GB/T18314DZ/T0153場源電極AB2MΩ。(7)RAB小于30。BRR(7)式中：RAB——裝置電阻，單位為歐姆（Ω）；RL——線路電阻，單位為歐姆（Ω）；RG——接地電阻，單位為歐姆（Ω）。（1m×20.333～4如1mm鋁箔（AB洞）ABABSABMNMN，MNMN1%1°。10%30%。MN2kΩ10kΩ。MN20cm～30。MNMN測線、測點(diǎn)布設(shè)應(yīng)符合以下技術(shù)要求。1010GB/T18314DZ/T01531030%10%的范圍內(nèi)選50。表3 測點(diǎn)開擾的離序號干擾源類型避開距離m1工廠、礦山、電氣鐵路、變電站≥10002廣播電臺(tái)、雷達(dá)站、通訊基站等≥10003高壓輸電線、鉆井平臺(tái)≥3004繁忙的公路≥2005金屬欄桿、柵欄、管道≥100。AB10mAB1111（MN觀測時(shí)應(yīng)按照附錄E5%(8)(9)2ni12ni1n1(i i)AiAA(9)i 2式中：i——頻點(diǎn)號；n——頻點(diǎn)數(shù)；Ai——第i個(gè)頻點(diǎn)的廣域視電阻率；Ai——第i個(gè)頻點(diǎn)檢查觀測的廣域視電阻率；Ai——第i個(gè)頻點(diǎn)的前后兩次廣域視電阻率的平均值。32級（）1212測點(diǎn)質(zhì)量評價(jià)滿足I80%III2%測點(diǎn)質(zhì)量評價(jià)滿足I80%III2%原始資料主要包括：頻率）；統(tǒng)計(jì)表統(tǒng)計(jì)表主要包括：（4）；（5）；（6）；7）。（）；野外生產(chǎn)工作總結(jié)報(bào)告主要包括：）；1313其它。（合同）表4 廣域磁勘地任完成況表施工單位名稱起止時(shí)間項(xiàng)目負(fù)責(zé)人測區(qū)名稱線距點(diǎn)距儀器類型地質(zhì)任務(wù)地質(zhì)任務(wù)完成情況存在的問題有無安全（質(zhì)量）事故發(fā)生表5 廣域磁勘生進(jìn)情況計(jì)表起始日期截止日期生產(chǎn)天數(shù)起止線號點(diǎn)號剖面物理點(diǎn)數(shù)備注計(jì)劃km完成km有效點(diǎn)數(shù)量檢查點(diǎn)數(shù)量表6 廣域磁勘視阻質(zhì)量定表線—點(diǎn)號視電阻率曲線級別備注ⅠⅡⅢ1414表7 廣域磁勘檢點(diǎn)差統(tǒng)表點(diǎn)號頻點(diǎn)ρρ′%備注數(shù)據(jù)編輯與平滑應(yīng)按以下技術(shù)要求：靜態(tài)效應(yīng)校正應(yīng)按以下技術(shù)要求：覆蓋點(diǎn)處理應(yīng)按以下技術(shù)要求：105定性分析應(yīng)包括以下內(nèi)容：定量解釋應(yīng)包括以下內(nèi)容：1515GB/T14499和DZ/T0069b）e）f）解釋推斷；g）結(jié)論和建議。主要圖件包括：a）實(shí)際材料圖（測網(wǎng)位置、檢查點(diǎn)位置、覆蓋點(diǎn)位置、場源位置、物性測定點(diǎn)位等）；b）典型測深曲線、擬斷面圖、等頻率視電阻率圖；d）e）f）成果報(bào)告完成評審后應(yīng)盡快整理相關(guān)資料，及時(shí)提交如下紙質(zhì)和電子資料。提交的資料應(yīng)包括：1616附 錄 A（資料性）廣域電磁法測量形式、方式及范圍E-Ex旁側(cè)裝置測量形式見圖A.1，接收電極MN分布在發(fā)射中垂線兩側(cè)各一定張角的扇形區(qū)域內(nèi)。電流源Ex電流源ExExAφOBxExExExEx圖A.1 E-Ex旁裝測形式E-Ex軸向裝置測量形式見圖A.2，接收電極MN分布在發(fā)射軸向線兩側(cè)各一定張角的扇形區(qū)域內(nèi)。電流源Ex電流源ExA BφOExExExExExExy圖A.2 E-Ex軸裝測形式E-Eφ裝置測量形式見圖A.3，接收電極MN分布在發(fā)射中垂線兩側(cè)各一定張角的扇形區(qū)域內(nèi)。電流源Eφ電流源EφEφEφEφAφOBEφEφxEφEφ圖A.3 E-Eφ裝測形式1717標(biāo)量測量對水平的一個(gè)分量（磁場或者電場分量）進(jìn)行觀測的方式稱之為廣域電磁法的標(biāo)量測量，具體有或E-Hz或（E-ExE-EφA.4b）。xExxEx,HxEφ,HφEr,HrEy,HyHzrAφ0B電流源Ex(或Eφ)大表面平電電場各量及標(biāo)系 標(biāo)測量圖A.4 標(biāo)量量式矢量測量E、y（圖A5）ExEyHHyHz圖A.5電流源E電流源EyEx電流源EyExHxHzHya）二分量矢量測量 b）五分量矢量測量圖A.5 矢量量式張量測量圖A.6或圖A.b圖.6.6d4（Ex1Ey1Ex2Ey2或10Ex、Ey1HxHy1Hz1Ex、Ey2HxHy2Hz2（由于成本高、效率低，野外實(shí)際工作很少使用。1818電流源1Ey電流源1Ey1 Ex1Ey2 Ex2電流源1Ex1Ey1Ex2Hz1Hz2Hx1Hy2Hy1Hx2Ey1 Ex1Ey2 Ex2Ex1Ey1Ey1 Ex1Ey2 Ex2Ex1Ey1Ex2Hz1Hz2Hx1Hy2Hy1Hx2c）重疊源四分量張量測量 d）重疊源十分量張量測量圖A.6 張量量式E-Ex的觀測范圍30r（A.20r（A.圖A.7 E-Ex裝的量圍圖E-Eφ的觀測范圍0°張角、且r（.8。圖A.8 E-Eφ裝的量圍圖1919附 錄 B（資料性）廣域電磁法各種測量方式的計(jì)算公式EIdLcos[1eikrikr)] (B.1)r 2r3EIdLsin[2eikr(1ikr)] 2r3

……………….…….(B.2)EIdL[3cos22eikrx 2r3

…………..….(B.3)Ey

2r3

sin

……….….……………….(B.4)H

sin[6IKikr(I

IK

…………..….(B.5)r 4r2

11 10 01H

r2

cos

…………….(B.6)H

sincos[8IK

ikr(I

IK

………….(B.7)x 4r2

11 01 10HIdL[(14sin2)IKsin2(I

IK

………….(B.8)y 2r2

11

01 10Hz

IdL2r4k

sin[3eikr(3k

………….….(B.9)E-Ex式中：

aKEE

MNxVI xV2πr3

1xEEikrx

…..…………….…...(B.10)xKEEx

dLMNxIdLx

…………..……..…………..(B.11)VMNExMN2πr3IdL

fEE(ikr)

………….…(B.12)xEx2πr3x

fEE(ikr)

…………..(B.13)fEEx

kr)13sin2eikrikr)

……………..……………..(B.14)2020E-EφVKV

1

…….………………..(B.15)式中：

a EE

I f2r3

E

(ikr)KEE

dLMNIdL

………………..……………..(B.16)VMNEMN2πr3IdL

fEE(ikr)

………………(B.17)E2πr3

fEE(ikr)

……………..…………..(B.18)f (ikr)sin2eikr

…….……………(B.19)EE E-Hz式中：

aKEH

HzzIHzz

EHz

(i

……………..………..(B.20)KEH

2πr4IKEHzzIKEHzz

……………(B.21)Hz

fEH(ikr)

……….……………….(B.22)zf (ikr)1eikr1ikr1k2r2z

…..…………..(B.23)EHz

3 E-Hr式中：

Hr

4r2

sinf

EHr

(i

………..(B.24)KEH

4πr2rdLsinr

………………(B.25)fEHr

K

HrEHr

……………….……………(B.26)廣域視電阻率的計(jì)算采用迭代方法求解。E-HφH

IdLr2

cos

E

(i

………..………………(B.27)2121式中：

KE

2πr2dLcos

………………….……………(B.28)fEH

HKEH I

…………………..……………..(B.29)廣域視電阻率的計(jì)算采用迭代方法求解。E-Hy式中：

Hy

r2

fEHy

(i

………….……………..(B.30)yKEHy

2πr2dL

……………….………………..(B.31)Hyy fEHKEH Iy 廣域視電阻率的計(jì)算采用迭代方法求解。E-Hx

………………(B.32)式中：

Hx

r2

sincosf4πr2

EHx

(i

………………….(B.33)KEHxdLsincos

………….………………..(B.34)fEHx

K

HxEHx

………………(B.35)廣域視電阻率的計(jì)算采用迭代方法求解。以上公式均采用CGSM單位制。在實(shí)際工作中，常使用MKS制單位，即電阻率用Ω·m、電場E用mV／km、時(shí)間用秒（s）作單位。趨膚深度：2f2f

…………….………..(B.36)探測深度：

D

22

f波長：

…….……………(B.38)2222傳播常數(shù)：

2k2

…………….……………(B.39)(B.1)～(B.39)式中：r——收―發(fā)距（米或千米）——r與AB夾角（度）dL——發(fā)射偶極長度（米或千米）I——）E——（）H——

，空氣磁導(dǎo)率（亨利每米）1/，大地電導(dǎo)率（西門子每米）2f，角頻率（弧度每秒）1/，大地電阻率（歐姆·米）I0、I1和K0、K1分別是第一類和第二類以-ikr/2為宗量的虛宗量貝塞爾函數(shù)，0和1表示階數(shù)。2323附 錄 C（資料性）廣域電磁法工作參數(shù)的選取收發(fā)距最小收發(fā)距域測量，只要求（）r＞3Dmax（Dmax為最大探測深度）。最大收發(fā)距根據(jù)遠(yuǎn)區(qū)水平電場公式，

E

IdLsinπr3

………(C.1)對于E-Ex測量裝置，當(dāng)收發(fā)距r>>AB時(shí)，有IdLsin1/3式中：I——電流強(qiáng)度（安培）——大地電阻率（歐姆·米）B——

rmax

(C.2)Ein——；——（。估算最大收發(fā)距rmax示例：若為100Ω.m，I=50A，dL=1km，赤道（旁側(cè)）E-Ex裝置（φ=90°）測量，外界隨機(jī)噪聲水平Emin=0.1μV/km（1:100rmax=25.2kmrmaxEmin一般應(yīng)大于0.5μV/kmrmax應(yīng)小于25.2km（（C.3）2424初步估算所要勘查的地質(zhì)目標(biāo)探測深度，公式（C.3）說明探測深度與大地電阻率和信號頻率有關(guān)。圖2/fC.1是根據(jù)公式（C.32/f式中：米；（歐姆f；D——米。

D/

………